Sensitivitätsbetrachtungen zur rückwärtigen Schädigung des Betons beim Durchbohren dünner Bauteile

Dieser Fachbeitrag befasst sich mit der rückwärtigen Schädigung des Betons beim Durchbohren von Betonuntergrund unterschiedlicher Dicke und Zusammensetzung. Insbesondere bei der nachträglichen Installation von Befestigungen in sehr dünnen Bauteilen kann es bei der Erstellung des Bohrlochs zum vollständigen Durchbohren des Befestigungsuntergrunds kommen. Anzutreffen sind solche geringen Bauteildicken in der Praxis beispielsweise bei Hohlkammerdecken oder dünnen Fassadenelementen. Die beim Durchbohren entstehende rückwärtige Schädigung des Betons meint damit den Ausbruch auf jener Seite, die dem Beginn des Bohrvorgangs entgegengewandt ist. Dies ist dann von Relevanz, wenn etwaige nachträgliche Befestigungen dadurch einen großen Anteil ihrer Einbindetiefe in den Betonuntergrund verlieren. In diesem Beitrag wird auf der Grundlage von insgesamt mehr als 400 erstellten Bohrlöchern die Ausprägung der rückwärtigen Schädigung des Betons in Abhängigkeit von den Parametern Bauteildicke, Bohrdurchmesser, Größtkorn, Bohrverfahren und Schlagenergie des Bohrgeräts untersucht. Auf Grundlage der Untersuchungen kann gezeigt werden, dass die Tiefen und die Volumina der Ausbrüche einer logarithmischen Normalverteilung folgen. Dadurch lässt sich die Größe der rückwärtigen Schädigung des Betons statistisch beschreiben und damit die verbleibende Verankerungstiefe berechnen.

Sensitivity analysis of backward concrete breakout when drilling through thin structural elements
This technical paper deals with the backward damage of concrete when drilling through concrete structures of different thickness and composition. Particularly when installing fixings in very thin structural elements - such as slabs and panels of pre-stressed hollow core elements or façades - it may be necessary to drill completely through the fastening surface when making the drill hole. Drilling through results in the occurrence of a backward concrete damage on the opposite side of the start of the drilling process. This is relevant if any post-installed fastenings lose a large proportion of their embedment depth in the concrete due to the backward damage. In this contribution, based on more than 400 boreholes, the characteristics of the backward concrete damage are investigated as a function of the parameters component thickness, borehole diameter, maximum aggregate size, drilling method and impact energy of the drilling machine. Based on the investigations, it can be shown that the depths and volumes of the backward concrete damage follow a logarithmic normal distribution. This makes it possible to statistically describe the size of the backward damage and thus to find an approach for determining the remaining anchorage depth.